甲醇尾气制还原铁的系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种甲醇尾气制还原铁的系统，包括换热器、降压装置、加热炉、还原竖炉、净化装置和循环机，换热器具有第一入口、第一出口、第二入口和第二出口；所述换热器的第一出口通过管道联通至降压装置的入口，所述降压装置的出口联通至加热炉的第一入口；所述还原竖炉的炉顶设有上出口并联通净化装置的入口，所述净化装置的出口联通至所述换热器的第二入口，所述换热器的第二出口通过循环机联通至所述加热炉的第二入口；所述加热炉出口联通所述还原竖炉的入口。该甲醇尾气制还原铁的系统通过甲醇尾气作为还原剂生产海绵铁，最大程度地利用碳氢资源，实现甲醇尾气升级利用，效益最大化。

The system of reducing iron from methanol tail gas

【技术实现步骤摘要】
甲醇尾气制还原铁的系统
本技术属于冶金化工领域，具体的说是涉及一种用于生产高纯度海绵铁的系统，尤其涉及一种甲醇尾气制还原铁的系统。
技术介绍
直接还原铁是铁矿石在固态条件下直接还原为铁，可以作为冶炼优质钢、特殊钢的纯净原料，也可作为铸造、铁合金、粉末冶金等工艺的含铁原料。气基竖炉直接还原铁技术是还原气（H2+CO）冶金在炼铁过程的应用。从全球来看，气基竖炉直接还原装置规模不断扩大，意味着直接还原技术具有融入大型传统钢铁企业的可能性。目前，高炉炼铁的长流程仍占主导地位，但直接还原铁短流程在天然气资源充足的国家和地区发展迅速。但受天然气价格上涨的制约，寻找大量的高能资源代替天然气成为直接还原铁发展的关键。中国有丰富的煤炭资源，煤制甲醇规模达到8000多万吨，目前制甲醇能耗高外加其它原因，开工不足70%。为了美好生活，清洁的短流程炼钢代替长流程是必然趋势，只要有合适的还原气，气基海绵铁将迎来大发展。
技术实现思路
为了克服上述缺陷，本技术提供了一种甲醇尾气制还原铁的系统，实现竖炉还原气供应新途径。本技术为了解决其技术问题所采用的技术方案是：一种甲醇尾气制还原铁的系统，包括换热器、降压装置、加热炉、还原竖炉、净化装置和循环机，换热器具有第一入口、第一出口、第二入口和第二出口，其中所述换热器的第一出口和第一入口对应联通，所述换热器的第二出口和第二入口对应联通；所述换热器的第一出口通过管道联通至降压装置的入口，所述降压装置的出口联通至加热炉的第一入口；所述还原竖炉的炉顶设有上出口并联通净化装置的入口，所述净化装置的出口联通至所述换热器的第二入口，所述换热器的第二出口通过循环机联通至所述加热炉的第二入口；所述加热炉出口联通所述还原竖炉的入口。作为本技术的进一步改进，所述降压装置具有用于外接循环机的第一联轴器接口和用于外接发电机的第二联轴器接口。作为本技术的进一步改进，所述换热器的第一出口温度为200℃-500℃。作为本技术的进一步改进，所述加热炉的出口温度范围500℃-1000℃。作为本技术的进一步改进，所述循环机的动力来源于高压气体做功。作为本技术的进一步改进，所述加热炉为双炉体结构，并且具有进气道自动切换装置和出气道自动切换装置。本技术的有益效果是：该甲醇尾气制还原铁的系统以甲醇尾气作为还原剂生产海绵铁，最大程度地利用碳氢资源，实现甲醇尾气升级利用，效益最大化。附图说明图1为本技术结构示意图.结合附图，作以下说明：1——换热器；11——换热器的第一入口；12——换热器的第一出口；13——换热器的第二入口；14——换热器的第二出口；2——降压装置；3——加热炉；31——加热炉的第一入口；32——加热炉的第二入口；33——加热炉的出口；4——还原竖炉；5——净化装置；6——循环机；10——甲醇气体；20——海绵铁。具体实施方式以下结合附图，对本技术的一个较佳实施例作详细说明。但本技术的保护范围不限于下述实施例，即但凡以本技术申请专利范围及说明书内容所作的简单的等效变化与修饰，皆仍属本技术专利涵盖范围之内。参阅图1，为本技术所述的一种甲醇尾气制还原铁的系统，包括换热器1、降压装置2、加热炉3、还原竖炉4、净化装置5和循环机6，换热器1具有第一入口11、第一出口12、第二入口13和第二出口14，其中换热器1的第一出口12和第一入口11对应联通，换热器1的第二出口14和第二入口13对应联通；换热器1的第一出口12通过管道联通至降压装置2的入口，降压装置2的出口联通至加热炉3的第一入口31；还原竖炉4的炉顶设有上出口并联通净化装置5的入口，净化装置5的出口联通至所述换热器1的第二入口13，换热器1的第二出口14通过循环机6联通至加热炉3的第二入口32；加热炉3出口33联通还原竖炉4的入口。使用时，高压低温的甲醇尾气通入换热器1的第一入口11进入换热器进行预热，然后再进入降压装置降压，降压后的甲醇尾气由加热炉3的第一入口31进入加热炉3的炉体内。同时，还原竖炉4内还原后的高温低压的混合气体从还原竖炉4的炉顶的上出口进入净化装置净化，净化后的混合气体送入换热器的第二入口13，再从其第二出口14通过循环机升压后进入加热炉3的第二入口32，该混合气体与甲醇尾气混合后进入还原竖炉4进行铁炮的还原反应，生产出海绵铁20。其中，降压装置具有用于外接循环机的第一联轴器接口和用于外接发电机的第二联轴器接口。来自甲醇尾气的高压气源预热后通过降压装置，通过预热膨胀的高压气体，可增加膨胀做功过程的能量输出，该能量通过第一联轴器接口连接循环机，可以为循环机提供动力，再多余的能量还可以利用第二联轴器接口连接发电机发电，从而有效合理的利用资源，节省能源。高温气体来自于系统的还原竖炉的炉顶气，低温气体来自甲醇合成后分离后的常温尾气，换热器1的第一出口12温度为200℃-500℃。加热炉为双炉体结构，并且具有进气道自动切换装置和出气道自动切换装置。通过交替使用实现系统的连续运行，加热炉出口温度可以实现任意恒温，加热炉的出口温度范围500℃-1000℃。另外，还原竖炉具有低氢碳比原料的能力。由此可见，该甲醇尾气制还原铁的系统通过甲醇尾气作为还原剂生产海绵铁，最大程度地利用碳氢资源，实现甲醇尾气升级利用，效益最大化。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种甲醇尾气制还原铁的系统，其特征在于：包括换热器（1）、降压装置（2）、加热炉（3）、还原竖炉（4）、净化装置（5）和循环机（6），换热器（1）具有第一入口（11）、第一出口（12）、第二入口（13）和第二出口（14），其中所述换热器（1）的第一出口（12）和第一入口（11）对应联通，所述换热器（1）的第二出口（14）和第二入口（13）对应联通；所述换热器（1）的第一出口（12）通过管道联通至降压装置（2）的入口，所述降压装置（2）的出口联通至加热炉（3）的第一入口（31）；所述还原竖炉（4）的炉顶设有上出口并联通净化装置（5）的入口，所述净化装置（5）的出口联通至所述换热器（1）的第二入口（13），所述换热器（1）的第二出口（14）通过循环机（6）联通至所述加热炉（3）的第二入口（32）；所述加热炉（3）出口（33）联通所述还原竖炉（4）的入口。/n

【技术特征摘要】
1.一种甲醇尾气制还原铁的系统，其特征在于：包括换热器（1）、降压装置（2）、加热炉（3）、还原竖炉（4）、净化装置（5）和循环机（6），换热器（1）具有第一入口（11）、第一出口（12）、第二入口（13）和第二出口（14），其中所述换热器（1）的第一出口（12）和第一入口（11）对应联通，所述换热器（1）的第二出口（14）和第二入口（13）对应联通；所述换热器（1）的第一出口（12）通过管道联通至降压装置（2）的入口，所述降压装置（2）的出口联通至加热炉（3）的第一入口（31）；所述还原竖炉（4）的炉顶设有上出口并联通净化装置（5）的入口，所述净化装置（5）的出口联通至所述换热器（1）的第二入口（13），所述换热器（1）的第二出口（14）通过循环机（6）联通至所述加热炉（3）的第二入口（32）；所述加热炉（3）出口（33）联通...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈补生，郭新宇，郭晓轩，
申请(专利权)人：江苏煤化工程研究设计院有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32